Merge tag 'fuse-fixes-6.1-rc8' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mszer...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
24  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
25  *                              :       Segment collapse on retransmit
26  *                              :       AF independence
27  *
28  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
29  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
30  *                                      during syn/ack processing.
31  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
32  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
33  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
34  *              J Hadi Salim    :       ECN support
35  *
36  */
37
38 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
39
40 #include <net/tcp.h>
41 #include <net/mptcp.h>
42
43 #include <linux/compiler.h>
44 #include <linux/gfp.h>
45 #include <linux/module.h>
46 #include <linux/static_key.h>
47
48 #include <trace/events/tcp.h>
49
50 /* Refresh clocks of a TCP socket,
51  * ensuring monotically increasing values.
52  */
53 void tcp_mstamp_refresh(struct tcp_sock *tp)
54 {
55         u64 val = tcp_clock_ns();
56
57         tp->tcp_clock_cache = val;
58         tp->tcp_mstamp = div_u64(val, NSEC_PER_USEC);
59 }
60
61 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
62                            int push_one, gfp_t gfp);
63
64 /* Account for new data that has been sent to the network. */
65 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
66 {
67         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
72
73         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
74         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
75
76         if (tp->highest_sack == NULL)
77                 tp->highest_sack = skb;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82
83         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
84                       tcp_skb_pcount(skb));
85         tcp_check_space(sk);
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
89  * window scaling factor due to loss of precision.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
100             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
101              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tcp_snd_cwnd_set(tp, max(cwnd, restart_cwnd));
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_jiffies32;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
181                                       u32 rcv_nxt)
182 {
183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
184
185         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
186                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
187                               tp->compressed_ack);
188                 tp->compressed_ack = 0;
189                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
190                         __sock_put(sk);
191         }
192
193         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
194                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
195         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
196         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
197 }
198
199 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
200  * Based on the assumption that the given amount of space
201  * will be offered. Store the results in the tp structure.
202  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
203  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
204  * This MUST be enforced by all callers.
205  */
206 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
207                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
208                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
209                                __u32 init_rcv_wnd)
210 {
211         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
212
213         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
214         if (*window_clamp == 0)
215                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
216         space = min(*window_clamp, space);
217
218         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
219         if (space > mss)
220                 space = rounddown(space, mss);
221
222         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
223          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
224          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
225          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
226          * unless the remote has sent us a window scaling option,
227          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
228          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
229          */
230         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
231                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
232         else
233                 (*rcv_wnd) = min_t(u32, space, U16_MAX);
234
235         if (init_rcv_wnd)
236                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
237
238         *rcv_wscale = 0;
239         if (wscale_ok) {
240                 /* Set window scaling on max possible window */
241                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
242                 space = max_t(u32, space, READ_ONCE(sysctl_rmem_max));
243                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
244                 *rcv_wscale = clamp_t(int, ilog2(space) - 15,
245                                       0, TCP_MAX_WSCALE);
246         }
247         /* Set the clamp no higher than max representable value */
248         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
251
252 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
253  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
254  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
255  * frame.
256  */
257 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
258 {
259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
260         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
261         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
262         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
263
264         /* Never shrink the offered window */
265         if (new_win < cur_win) {
266                 /* Danger Will Robinson!
267                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
268                  * we will not be able to advertise a zero
269                  * window in time.  --DaveM
270                  *
271                  * Relax Will Robinson.
272                  */
273                 if (new_win == 0)
274                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
275                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
276                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
277         }
278         tp->rcv_wnd = new_win;
279         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
280
281         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
282          * scaled window.
283          */
284         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
285             READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows))
286                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
287         else
288                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
289
290         /* RFC1323 scaling applied */
291         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
292
293         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
294         if (new_win == 0) {
295                 tp->pred_flags = 0;
296                 if (old_win)
297                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
298                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
299         } else if (old_win == 0) {
300                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
301         }
302
303         return new_win;
304 }
305
306 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
307 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
308 {
309         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
310
311         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
312         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
314         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
315                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
316                 INET_ECN_xmit(sk);
317 }
318
319 /* Packet ECN state for a SYN.  */
320 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
321 {
322         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
323         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
324         bool use_ecn = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn) == 1 ||
325                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
326
327         if (!use_ecn) {
328                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
329
330                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
331                         use_ecn = true;
332         }
333
334         tp->ecn_flags = 0;
335
336         if (use_ecn) {
337                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
338                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
339                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
340                         INET_ECN_xmit(sk);
341         }
342 }
343
344 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
345 {
346         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback))
347                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
348                  * SYN ACK is ultimatively being received.
349                  */
350                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
351 }
352
353 static void
354 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
355 {
356         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
357                 th->ece = 1;
358 }
359
360 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
361  * be sent.
362  */
363 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
364                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
365 {
366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
367
368         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
369                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
370                 if (skb->len != tcp_header_len &&
371                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
372                         INET_ECN_xmit(sk);
373                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
374                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
375                                 th->cwr = 1;
376                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
377                         }
378                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
379                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
380                         INET_ECN_dontxmit(sk);
381                 }
382                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
383                         th->ece = 1;
384         }
385 }
386
387 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
388  * auto increment end seqno.
389  */
390 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
391 {
392         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
393
394         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
395
396         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
397
398         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
399         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
400                 seq++;
401         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
402 }
403
404 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
405 {
406         return tp->snd_una != tp->snd_up;
407 }
408
409 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   BIT(0)
410 #define OPTION_TS               BIT(1)
411 #define OPTION_MD5              BIT(2)
412 #define OPTION_WSCALE           BIT(3)
413 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE BIT(8)
414 #define OPTION_SMC              BIT(9)
415 #define OPTION_MPTCP            BIT(10)
416
417 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
418 {
419 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
420         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
421                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
422                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
423                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
424                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
425                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
426                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
427                 }
428         }
429 #endif
430 }
431
432 struct tcp_out_options {
433         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
434         u16 mss;                /* 0 to disable */
435         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
436         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
437         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
438         u8 bpf_opt_len;         /* length of BPF hdr option */
439         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
440         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
441         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
442         struct mptcp_out_options mptcp;
443 };
444
445 static void mptcp_options_write(struct tcphdr *th, __be32 *ptr,
446                                 struct tcp_sock *tp,
447                                 struct tcp_out_options *opts)
448 {
449 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
450         if (unlikely(OPTION_MPTCP & opts->options))
451                 mptcp_write_options(th, ptr, tp, &opts->mptcp);
452 #endif
453 }
454
455 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
456 static int bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(struct sk_buff *skb,
457                                         enum tcp_synack_type synack_type)
458 {
459         if (unlikely(!skb))
460                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_CURRENT_MSS;
461
462         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE))
463                 return BPF_WRITE_HDR_TCP_SYNACK_COOKIE;
464
465         return 0;
466 }
467
468 /* req, syn_skb and synack_type are used when writing synack */
469 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
470                                   struct request_sock *req,
471                                   struct sk_buff *syn_skb,
472                                   enum tcp_synack_type synack_type,
473                                   struct tcp_out_options *opts,
474                                   unsigned int *remaining)
475 {
476         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
477         int err;
478
479         if (likely(!BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
480                                            BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG)) ||
481             !*remaining)
482                 return;
483
484         /* *remaining has already been aligned to 4 bytes, so *remaining >= 4 */
485
486         /* init sock_ops */
487         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
488
489         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_HDR_OPT_LEN_CB;
490
491         if (req) {
492                 /* The listen "sk" cannot be passed here because
493                  * it is not locked.  It would not make too much
494                  * sense to do bpf_setsockopt(listen_sk) based
495                  * on individual connection request also.
496                  *
497                  * Thus, "req" is passed here and the cgroup-bpf-progs
498                  * of the listen "sk" will be run.
499                  *
500                  * "req" is also used here for fastopen even the "sk" here is
501                  * a fullsock "child" sk.  It is to keep the behavior
502                  * consistent between fastopen and non-fastopen on
503                  * the bpf programming side.
504                  */
505                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
506                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
507         } else {
508                 sock_owned_by_me(sk);
509
510                 sock_ops.is_fullsock = 1;
511                 sock_ops.sk = sk;
512         }
513
514         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
515         sock_ops.remaining_opt_len = *remaining;
516         /* tcp_current_mss() does not pass a skb */
517         if (skb)
518                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, 0);
519
520         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
521
522         if (err || sock_ops.remaining_opt_len == *remaining)
523                 return;
524
525         opts->bpf_opt_len = *remaining - sock_ops.remaining_opt_len;
526         /* round up to 4 bytes */
527         opts->bpf_opt_len = (opts->bpf_opt_len + 3) & ~3;
528
529         *remaining -= opts->bpf_opt_len;
530 }
531
532 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
533                                     struct request_sock *req,
534                                     struct sk_buff *syn_skb,
535                                     enum tcp_synack_type synack_type,
536                                     struct tcp_out_options *opts)
537 {
538         u8 first_opt_off, nr_written, max_opt_len = opts->bpf_opt_len;
539         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
540         int err;
541
542         if (likely(!max_opt_len))
543                 return;
544
545         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
546
547         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB;
548
549         if (req) {
550                 sock_ops.sk = (struct sock *)req;
551                 sock_ops.syn_skb = syn_skb;
552         } else {
553                 sock_owned_by_me(sk);
554
555                 sock_ops.is_fullsock = 1;
556                 sock_ops.sk = sk;
557         }
558
559         sock_ops.args[0] = bpf_skops_write_hdr_opt_arg0(skb, synack_type);
560         sock_ops.remaining_opt_len = max_opt_len;
561         first_opt_off = tcp_hdrlen(skb) - max_opt_len;
562         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, first_opt_off);
563
564         err = BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS_SK(&sock_ops, sk);
565
566         if (err)
567                 nr_written = 0;
568         else
569                 nr_written = max_opt_len - sock_ops.remaining_opt_len;
570
571         if (nr_written < max_opt_len)
572                 memset(skb->data + first_opt_off + nr_written, TCPOPT_NOP,
573                        max_opt_len - nr_written);
574 }
575 #else
576 static void bpf_skops_hdr_opt_len(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
577                                   struct request_sock *req,
578                                   struct sk_buff *syn_skb,
579                                   enum tcp_synack_type synack_type,
580                                   struct tcp_out_options *opts,
581                                   unsigned int *remaining)
582 {
583 }
584
585 static void bpf_skops_write_hdr_opt(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
586                                     struct request_sock *req,
587                                     struct sk_buff *syn_skb,
588                                     enum tcp_synack_type synack_type,
589                                     struct tcp_out_options *opts)
590 {
591 }
592 #endif
593
594 /* Write previously computed TCP options to the packet.
595  *
596  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
597  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
598  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
599  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
600  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
601  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
602  * particular reason why the ordering would need to be changed).
603  *
604  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
605  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
606  */
607 static void tcp_options_write(struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp,
608                               struct tcp_out_options *opts)
609 {
610         __be32 *ptr = (__be32 *)(th + 1);
611         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
612
613         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
614                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
615                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
616                 /* overload cookie hash location */
617                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
618                 ptr += 4;
619         }
620
621         if (unlikely(opts->mss)) {
622                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
623                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
624                                opts->mss);
625         }
626
627         if (likely(OPTION_TS & options)) {
628                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
629                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
630                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
631                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
632                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
633                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
634                 } else {
635                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
636                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
637                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
638                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
639                 }
640                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
641                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
642         }
643
644         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
645                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
646                                (TCPOPT_NOP << 16) |
647                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
648                                TCPOLEN_SACK_PERM);
649         }
650
651         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
652                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
653                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
654                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
655                                opts->ws);
656         }
657
658         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
659                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
660                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
661                 int this_sack;
662
663                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
664                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
665                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
666                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
667                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
668
669                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
670                      ++this_sack) {
671                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
672                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
673                 }
674
675                 tp->rx_opt.dsack = 0;
676         }
677
678         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
679                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
680                 u8 *p = (u8 *)ptr;
681                 u32 len; /* Fast Open option length */
682
683                 if (foc->exp) {
684                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
685                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
686                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
687                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
688                 } else {
689                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
690                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
691                         *p++ = len;
692                 }
693
694                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
695                 if ((len & 3) == 2) {
696                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
697                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
698                 }
699                 ptr += (len + 3) >> 2;
700         }
701
702         smc_options_write(ptr, &options);
703
704         mptcp_options_write(th, ptr, tp, opts);
705 }
706
707 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
708                            struct tcp_out_options *opts,
709                            unsigned int *remaining)
710 {
711 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
712         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
713                 if (tp->syn_smc) {
714                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
715                                 opts->options |= OPTION_SMC;
716                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
717                         }
718                 }
719         }
720 #endif
721 }
722
723 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
724                                 const struct inet_request_sock *ireq,
725                                 struct tcp_out_options *opts,
726                                 unsigned int *remaining)
727 {
728 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
729         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
730                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
731                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
732                                 opts->options |= OPTION_SMC;
733                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
734                         }
735                 }
736         }
737 #endif
738 }
739
740 static void mptcp_set_option_cond(const struct request_sock *req,
741                                   struct tcp_out_options *opts,
742                                   unsigned int *remaining)
743 {
744         if (rsk_is_mptcp(req)) {
745                 unsigned int size;
746
747                 if (mptcp_synack_options(req, &size, &opts->mptcp)) {
748                         if (*remaining >= size) {
749                                 opts->options |= OPTION_MPTCP;
750                                 *remaining -= size;
751                         }
752                 }
753         }
754 }
755
756 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
757  * network wire format yet.
758  */
759 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
760                                 struct tcp_out_options *opts,
761                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
762 {
763         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
764         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
765         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
766
767         *md5 = NULL;
768 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
769         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
770             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
771                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
772                 if (*md5) {
773                         opts->options |= OPTION_MD5;
774                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
775                 }
776         }
777 #endif
778
779         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
780          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
781          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
782          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
783          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
784          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
785          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
786          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
787          * going out.  */
788         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
789         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
790
791         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) && !*md5)) {
792                 opts->options |= OPTION_TS;
793                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
794                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
795                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
796         }
797         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling))) {
798                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
799                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
800                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
801         }
802         if (likely(READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack))) {
803                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
804                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
805                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
806         }
807
808         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
809                 u32 need = fastopen->cookie.len;
810
811                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
812                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
813                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
814                 if (remaining >= need) {
815                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
816                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
817                         remaining -= need;
818                         tp->syn_fastopen = 1;
819                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
820                 }
821         }
822
823         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
824
825         if (sk_is_mptcp(sk)) {
826                 unsigned int size;
827
828                 if (mptcp_syn_options(sk, skb, &size, &opts->mptcp)) {
829                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
830                         remaining -= size;
831                 }
832         }
833
834         bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
835
836         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
837 }
838
839 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
840 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
841                                        struct request_sock *req,
842                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
843                                        struct tcp_out_options *opts,
844                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
845                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
846                                        enum tcp_synack_type synack_type,
847                                        struct sk_buff *syn_skb)
848 {
849         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
850         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
851
852 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
853         if (md5) {
854                 opts->options |= OPTION_MD5;
855                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
856
857                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
858                  * options. There was discussion about disabling SACK
859                  * rather than TS in order to fit in better with old,
860                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
861                  */
862                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
863                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
864         }
865 #endif
866
867         /* We always send an MSS option. */
868         opts->mss = mss;
869         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
870
871         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
872                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
873                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
874                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
875         }
876         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
877                 opts->options |= OPTION_TS;
878                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
879                 opts->tsecr = req->ts_recent;
880                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
881         }
882         if (likely(ireq->sack_ok)) {
883                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
884                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
885                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
886         }
887         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
888                 u32 need = foc->len;
889
890                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
891                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
892                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
893                 if (remaining >= need) {
894                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
895                         opts->fastopen_cookie = foc;
896                         remaining -= need;
897                 }
898         }
899
900         mptcp_set_option_cond(req, opts, &remaining);
901
902         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
903
904         bpf_skops_hdr_opt_len((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
905                               synack_type, opts, &remaining);
906
907         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
908 }
909
910 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
911  * final wire format yet.
912  */
913 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
914                                         struct tcp_out_options *opts,
915                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
916 {
917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
918         unsigned int size = 0;
919         unsigned int eff_sacks;
920
921         opts->options = 0;
922
923         *md5 = NULL;
924 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
925         if (static_branch_unlikely(&tcp_md5_needed) &&
926             rcu_access_pointer(tp->md5sig_info)) {
927                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
928                 if (*md5) {
929                         opts->options |= OPTION_MD5;
930                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
931                 }
932         }
933 #endif
934
935         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
936                 opts->options |= OPTION_TS;
937                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
938                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
939                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
940         }
941
942         /* MPTCP options have precedence over SACK for the limited TCP
943          * option space because a MPTCP connection would be forced to
944          * fall back to regular TCP if a required multipath option is
945          * missing. SACK still gets a chance to use whatever space is
946          * left.
947          */
948         if (sk_is_mptcp(sk)) {
949                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
950                 unsigned int opt_size = 0;
951
952                 if (mptcp_established_options(sk, skb, &opt_size, remaining,
953                                               &opts->mptcp)) {
954                         opts->options |= OPTION_MPTCP;
955                         size += opt_size;
956                 }
957         }
958
959         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
960         if (unlikely(eff_sacks)) {
961                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
962                 if (unlikely(remaining < TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
963                                          TCPOLEN_SACK_PERBLOCK))
964                         return size;
965
966                 opts->num_sack_blocks =
967                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
968                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
969                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
970
971                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
972                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
973         }
974
975         if (unlikely(BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp,
976                                             BPF_SOCK_OPS_WRITE_HDR_OPT_CB_FLAG))) {
977                 unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
978
979                 bpf_skops_hdr_opt_len(sk, skb, NULL, NULL, 0, opts, &remaining);
980
981                 size = MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
982         }
983
984         return size;
985 }
986
987
988 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
989  *
990  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
991  * to reduce RTT and bufferbloat.
992  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
993  *
994  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
995  * needs to be reallocated in a driver.
996  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
997  *
998  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
999  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
1000  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
1001  */
1002 struct tsq_tasklet {
1003         struct tasklet_struct   tasklet;
1004         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
1005 };
1006 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
1007
1008 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
1009 {
1010         if ((1 << sk->sk_state) &
1011             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
1012              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
1013                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1014
1015                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
1016                     tcp_snd_cwnd(tp) > tcp_packets_in_flight(tp)) {
1017                         tcp_mstamp_refresh(tp);
1018                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
1019                 }
1020
1021                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
1022                                0, GFP_ATOMIC);
1023         }
1024 }
1025
1026 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
1027 {
1028         bh_lock_sock(sk);
1029         if (!sock_owned_by_user(sk))
1030                 tcp_tsq_write(sk);
1031         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
1032                 sock_hold(sk);
1033         bh_unlock_sock(sk);
1034 }
1035 /*
1036  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
1037  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
1038  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
1039  * interrupt us (non NAPI drivers)
1040  */
1041 static void tcp_tasklet_func(struct tasklet_struct *t)
1042 {
1043         struct tsq_tasklet *tsq = from_tasklet(tsq,  t, tasklet);
1044         LIST_HEAD(list);
1045         unsigned long flags;
1046         struct list_head *q, *n;
1047         struct tcp_sock *tp;
1048         struct sock *sk;
1049
1050         local_irq_save(flags);
1051         list_splice_init(&tsq->head, &list);
1052         local_irq_restore(flags);
1053
1054         list_for_each_safe(q, n, &list) {
1055                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
1056                 list_del(&tp->tsq_node);
1057
1058                 sk = (struct sock *)tp;
1059                 smp_mb__before_atomic();
1060                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
1061
1062                 tcp_tsq_handler(sk);
1063                 sk_free(sk);
1064         }
1065 }
1066
1067 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
1068                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
1069                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
1070                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
1071 /**
1072  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
1073  * @sk: socket
1074  *
1075  * called from release_sock() to perform protocol dependent
1076  * actions before socket release.
1077  */
1078 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
1079 {
1080         unsigned long flags, nflags;
1081
1082         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
1083         do {
1084                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1085                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
1086                         return;
1087                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
1088         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1089
1090         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
1091                 tcp_tsq_write(sk);
1092                 __sock_put(sk);
1093         }
1094         /* Here begins the tricky part :
1095          * We are called from release_sock() with :
1096          * 1) BH disabled
1097          * 2) sk_lock.slock spinlock held
1098          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
1099          *
1100          * But following code is meant to be called from BH handlers,
1101          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
1102          */
1103         sock_release_ownership(sk);
1104
1105         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1106                 tcp_write_timer_handler(sk);
1107                 __sock_put(sk);
1108         }
1109         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1110                 tcp_delack_timer_handler(sk);
1111                 __sock_put(sk);
1112         }
1113         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
1114                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
1115                 __sock_put(sk);
1116         }
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
1119
1120 void __init tcp_tasklet_init(void)
1121 {
1122         int i;
1123
1124         for_each_possible_cpu(i) {
1125                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
1126
1127                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
1128                 tasklet_setup(&tsq->tasklet, tcp_tasklet_func);
1129         }
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
1134  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
1135  * hold qdisc lock.
1136  */
1137 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
1138 {
1139         struct sock *sk = skb->sk;
1140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1141         unsigned long flags, nval, oval;
1142
1143         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
1144          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
1145          */
1146         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
1147
1148         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
1149          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
1150          * This gives :
1151          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
1152          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
1153          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
1154          */
1155         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
1156                 goto out;
1157
1158         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
1159                 struct tsq_tasklet *tsq;
1160                 bool empty;
1161
1162                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
1163                         goto out;
1164
1165                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
1166                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
1167                 if (nval != oval)
1168                         continue;
1169
1170                 /* queue this socket to tasklet queue */
1171                 local_irq_save(flags);
1172                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
1173                 empty = list_empty(&tsq->head);
1174                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
1175                 if (empty)
1176                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
1177                 local_irq_restore(flags);
1178                 return;
1179         }
1180 out:
1181         sk_free(sk);
1182 }
1183
1184 /* Note: Called under soft irq.
1185  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
1186  */
1187 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
1188 {
1189         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
1190         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
1191
1192         tcp_tsq_handler(sk);
1193         sock_put(sk);
1194
1195         return HRTIMER_NORESTART;
1196 }
1197
1198 static void tcp_update_skb_after_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1199                                       u64 prior_wstamp)
1200 {
1201         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1202
1203         if (sk->sk_pacing_status != SK_PACING_NONE) {
1204                 unsigned long rate = sk->sk_pacing_rate;
1205
1206                 /* Original sch_fq does not pace first 10 MSS
1207                  * Note that tp->data_segs_out overflows after 2^32 packets,
1208                  * this is a minor annoyance.
1209                  */
1210                 if (rate != ~0UL && rate && tp->data_segs_out >= 10) {
1211                         u64 len_ns = div64_ul((u64)skb->len * NSEC_PER_SEC, rate);
1212                         u64 credit = tp->tcp_wstamp_ns - prior_wstamp;
1213
1214                         /* take into account OS jitter */
1215                         len_ns -= min_t(u64, len_ns / 2, credit);
1216                         tp->tcp_wstamp_ns += len_ns;
1217                 }
1218         }
1219         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1220 }
1221
1222 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int ip_queue_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1223 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(int inet6_csk_xmit(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, struct flowi *fl));
1224 INDIRECT_CALLABLE_DECLARE(void tcp_v4_send_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb));
1225
1226 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1227  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1228  * transmission and possible later retransmissions.
1229  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1230  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1231  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1232  * device.
1233  *
1234  * We are working here with either a clone of the original
1235  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1236  */
1237 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1238                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1239 {
1240         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1241         struct inet_sock *inet;
1242         struct tcp_sock *tp;
1243         struct tcp_skb_cb *tcb;
1244         struct tcp_out_options opts;
1245         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1246         struct sk_buff *oskb = NULL;
1247         struct tcp_md5sig_key *md5;
1248         struct tcphdr *th;
1249         u64 prior_wstamp;
1250         int err;
1251
1252         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1253         tp = tcp_sk(sk);
1254         prior_wstamp = tp->tcp_wstamp_ns;
1255         tp->tcp_wstamp_ns = max(tp->tcp_wstamp_ns, tp->tcp_clock_cache);
1256         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
1257         if (clone_it) {
1258                 oskb = skb;
1259
1260                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1261                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1262                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1263                         else
1264                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1265                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1266
1267                 if (unlikely(!skb))
1268                         return -ENOBUFS;
1269                 /* retransmit skbs might have a non zero value in skb->dev
1270                  * because skb->dev is aliased with skb->rbnode.rb_left
1271                  */
1272                 skb->dev = NULL;
1273         }
1274
1275         inet = inet_sk(sk);
1276         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1277         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1278
1279         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1280                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1281         } else {
1282                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1283                                                            &md5);
1284                 /* Force a PSH flag on all (GSO) packets to expedite GRO flush
1285                  * at receiver : This slightly improve GRO performance.
1286                  * Note that we do not force the PSH flag for non GSO packets,
1287                  * because they might be sent under high congestion events,
1288                  * and in this case it is better to delay the delivery of 1-MSS
1289                  * packets and thus the corresponding ACK packet that would
1290                  * release the following packet.
1291                  */
1292                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1293                         tcb->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
1294         }
1295         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1296
1297         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1298          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1299          * which holds one reference to sk.
1300          *
1301          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1302          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1303          */
1304         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1305
1306         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1307          * this might cause drops if packet is looped back :
1308          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1309          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1310          */
1311         skb->pfmemalloc = 0;
1312
1313         skb_push(skb, tcp_header_size);
1314         skb_reset_transport_header(skb);
1315
1316         skb_orphan(skb);
1317         skb->sk = sk;
1318         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1319         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1320
1321         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1322
1323         /* Build TCP header and checksum it. */
1324         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1325         th->source              = inet->inet_sport;
1326         th->dest                = inet->inet_dport;
1327         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1328         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1329         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1330                                         tcb->tcp_flags);
1331
1332         th->check               = 0;
1333         th->urg_ptr             = 0;
1334
1335         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1336         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1337                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1338                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1339                         th->urg = 1;
1340                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1341                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1342                         th->urg = 1;
1343                 }
1344         }
1345
1346         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1347         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1348                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1349                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1350         } else {
1351                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1352                  * is never scaled.
1353                  */
1354                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1355         }
1356
1357         tcp_options_write(th, tp, &opts);
1358
1359 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1360         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1361         if (md5) {
1362                 sk_gso_disable(sk);
1363                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1364                                                md5, sk, skb);
1365         }
1366 #endif
1367
1368         /* BPF prog is the last one writing header option */
1369         bpf_skops_write_hdr_opt(sk, skb, NULL, NULL, 0, &opts);
1370
1371         INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->send_check,
1372                            tcp_v6_send_check, tcp_v4_send_check,
1373                            sk, skb);
1374
1375         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1376                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1377
1378         if (skb->len != tcp_header_size) {
1379                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1380                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1381                 tp->bytes_sent += skb->len - tcp_header_size;
1382         }
1383
1384         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1385                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1386                               tcp_skb_pcount(skb));
1387
1388         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1389         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1390         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1391         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1392         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1393
1394         /* Leave earliest departure time in skb->tstamp (skb->skb_mstamp_ns) */
1395
1396         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1397         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1398                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1399
1400         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
1401
1402         err = INDIRECT_CALL_INET(icsk->icsk_af_ops->queue_xmit,
1403                                  inet6_csk_xmit, ip_queue_xmit,
1404                                  sk, skb, &inet->cork.fl);
1405
1406         if (unlikely(err > 0)) {
1407                 tcp_enter_cwr(sk);
1408                 err = net_xmit_eval(err);
1409         }
1410         if (!err && oskb) {
1411                 tcp_update_skb_after_send(sk, oskb, prior_wstamp);
1412                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1413         }
1414         return err;
1415 }
1416
1417 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1418                             gfp_t gfp_mask)
1419 {
1420         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1421                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1422 }
1423
1424 /* This routine just queues the buffer for sending.
1425  *
1426  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1427  * otherwise socket can stall.
1428  */
1429 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1430 {
1431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1432
1433         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1434         WRITE_ONCE(tp->write_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1435         __skb_header_release(skb);
1436         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1437         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
1438         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1439 }
1440
1441 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1442 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1443 {
1444         if (skb->len <= mss_now) {
1445                 /* Avoid the costly divide in the normal
1446                  * non-TSO case.
1447                  */
1448                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1449                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1450         } else {
1451                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1452                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1453         }
1454 }
1455
1456 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1457  * tweaks to fix counters
1458  */
1459 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1460 {
1461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1462
1463         tp->packets_out -= decr;
1464
1465         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1466                 tp->sacked_out -= decr;
1467         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1468                 tp->retrans_out -= decr;
1469         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1470                 tp->lost_out -= decr;
1471
1472         /* Reno case is special. Sigh... */
1473         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1474                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1475
1476         if (tp->lost_skb_hint &&
1477             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1478             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1479                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1480
1481         tcp_verify_left_out(tp);
1482 }
1483
1484 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1485 {
1486         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1487                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1488 }
1489
1490 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1491 {
1492         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1493
1494         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1495             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1496                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1497                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1498
1499                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1500                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1501                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1502                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1503                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1504         }
1505 }
1506
1507 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1508 {
1509         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1510         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1511 }
1512
1513 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1514 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1515                                          struct sk_buff *buff,
1516                                          struct sock *sk,
1517                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1518 {
1519         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1520                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1521         else
1522                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1523 }
1524
1525 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1526  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1527  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1528  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1529  */
1530 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1531                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1532                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1533 {
1534         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1535         struct sk_buff *buff;
1536         int nsize, old_factor;
1537         long limit;
1538         int nlen;
1539         u8 flags;
1540
1541         if (WARN_ON(len > skb->len))
1542                 return -EINVAL;
1543
1544         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1545         if (nsize < 0)
1546                 nsize = 0;
1547
1548         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1549          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1550          * SO_SNDBUF values.
1551          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1552          */
1553         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_LEGACY_MAX_SIZE);
1554         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1555                      tcp_queue != TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE &&
1556                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1557                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1558                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1559                 return -ENOMEM;
1560         }
1561
1562         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, gfp))
1563                 return -ENOMEM;
1564
1565         /* Get a new skb... force flag on. */
1566         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1567         if (!buff)
1568                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1569         skb_copy_decrypted(buff, skb);
1570         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
1571
1572         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
1573         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1574         nlen = skb->len - len - nsize;
1575         buff->truesize += nlen;
1576         skb->truesize -= nlen;
1577
1578         /* Correct the sequence numbers. */
1579         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1580         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1581         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1582
1583         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1584         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1585         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1586         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1587         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1588         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1589
1590         skb_split(skb, buff, len);
1591
1592         skb_set_delivery_time(buff, skb->tstamp, true);
1593         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1594
1595         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1596
1597         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1598         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1599         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1600
1601         /* Update delivered info for the new segment */
1602         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1603
1604         /* If this packet has been sent out already, we must
1605          * adjust the various packet counters.
1606          */
1607         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1608                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1609                         tcp_skb_pcount(buff);
1610
1611                 if (diff)
1612                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1613         }
1614
1615         /* Link BUFF into the send queue. */
1616         __skb_header_release(buff);
1617         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1618         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1619                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1625  * data is not copied, but immediately discarded.
1626  */
1627 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1628 {
1629         struct skb_shared_info *shinfo;
1630         int i, k, eat;
1631
1632         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1633         if (eat) {
1634                 __skb_pull(skb, eat);
1635                 len -= eat;
1636                 if (!len)
1637                         return 0;
1638         }
1639         eat = len;
1640         k = 0;
1641         shinfo = skb_shinfo(skb);
1642         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1643                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1644
1645                 if (size <= eat) {
1646                         skb_frag_unref(skb, i);
1647                         eat -= size;
1648                 } else {
1649                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1650                         if (eat) {
1651                                 skb_frag_off_add(&shinfo->frags[k], eat);
1652                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1653                                 eat = 0;
1654                         }
1655                         k++;
1656                 }
1657         }
1658         shinfo->nr_frags = k;
1659
1660         skb->data_len -= len;
1661         skb->len = skb->data_len;
1662         return len;
1663 }
1664
1665 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1666 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1667 {
1668         u32 delta_truesize;
1669
1670         if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
1671                 return -ENOMEM;
1672
1673         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1674
1675         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1676
1677         if (delta_truesize) {
1678                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1679                 sk_wmem_queued_add(sk, -delta_truesize);
1680                 if (!skb_zcopy_pure(skb))
1681                         sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1682         }
1683
1684         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1685         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1686                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1687
1688         return 0;
1689 }
1690
1691 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1692 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1693 {
1694         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1695         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1696         int mss_now;
1697
1698         /* Calculate base mss without TCP options:
1699            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1700          */
1701         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1702
1703         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1704         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1705                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1706
1707                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1708                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1709         }
1710
1711         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1712         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1713                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1714
1715         /* Now subtract optional transport overhead */
1716         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1717
1718         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1719         mss_now = max(mss_now,
1720                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss));
1721         return mss_now;
1722 }
1723
1724 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1725 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1726 {
1727         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1728         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1729                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1730 }
1731 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1732
1733 /* Inverse of above */
1734 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1735 {
1736         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1737         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1738         int mtu;
1739
1740         mtu = mss +
1741               tp->tcp_header_len +
1742               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1743               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1744
1745         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1746         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1747                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1748
1749                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1750                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1751         }
1752         return mtu;
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1755
1756 /* MTU probing init per socket */
1757 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1758 {
1759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1760         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1761         struct net *net = sock_net(sk);
1762
1763         icsk->icsk_mtup.enabled = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing) > 1;
1764         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1765                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1766         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss));
1767         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1768         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1769                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1772
1773 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1774
1775    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1776    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1777
1778    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1779    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1780    It also does not include TCP options.
1781
1782    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1783
1784    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1785    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1786    taking into account current pmtu, but never exceeds
1787    tp->rx_opt.mss_clamp.
1788
1789    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1790    DOES NOT include either tcp or ip options.
1791
1792    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1793    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1794  */
1795 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1796 {
1797         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1798         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1799         int mss_now;
1800
1801         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1802                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1803
1804         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1805         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1806
1807         /* And store cached results */
1808         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1809         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1810                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1811         tp->mss_cache = mss_now;
1812
1813         return mss_now;
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1816
1817 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1818  * and even PMTU discovery events into account.
1819  */
1820 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1821 {
1822         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1823         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1824         u32 mss_now;
1825         unsigned int header_len;
1826         struct tcp_out_options opts;
1827         struct tcp_md5sig_key *md5;
1828
1829         mss_now = tp->mss_cache;
1830
1831         if (dst) {
1832                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1833                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1834                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1835         }
1836
1837         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1838                      sizeof(struct tcphdr);
1839         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1840          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1841          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1842          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1843         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1844                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1845                 mss_now -= delta;
1846         }
1847
1848         return mss_now;
1849 }
1850
1851 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1852  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1853  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1854  */
1855 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1856 {
1857         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1858
1859         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1860             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1861                 /* Limited by application or receiver window. */
1862                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1863                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1864                 if (win_used < tcp_snd_cwnd(tp)) {
1865                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1866                         tcp_snd_cwnd_set(tp, (tcp_snd_cwnd(tp) + win_used) >> 1);
1867                 }
1868                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1869         }
1870         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1871 }
1872
1873 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1874 {
1875         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877
1878         /* Track the strongest available signal of the degree to which the cwnd
1879          * is fully utilized. If cwnd-limited then remember that fact for the
1880          * current window. If not cwnd-limited then track the maximum number of
1881          * outstanding packets in the current window. (If cwnd-limited then we
1882          * chose to not update tp->max_packets_out to avoid an extra else
1883          * clause with no functional impact.)
1884          */
1885         if (!before(tp->snd_una, tp->cwnd_usage_seq) ||
1886             is_cwnd_limited ||
1887             (!tp->is_cwnd_limited &&
1888              tp->packets_out > tp->max_packets_out)) {
1889                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1890                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1891                 tp->cwnd_usage_seq = tp->snd_nxt;
1892         }
1893
1894         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1895                 /* Network is feed fully. */
1896                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1897                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1898         } else {
1899                 /* Network starves. */
1900                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1901                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1902
1903                 if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle) &&
1904                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1905                     !ca_ops->cong_control)
1906                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1907
1908                 /* The following conditions together indicate the starvation
1909                  * is caused by insufficient sender buffer:
1910                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1911                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1912                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1913                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1914                  */
1915                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1916                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1917                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1918                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1919         }
1920 }
1921
1922 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1923 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1924 {
1925         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1926                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1927 }
1928
1929 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1930  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1931  * The test is really :
1932  * if ((skb->len % mss) != 0)
1933  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1934  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1935  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1936  */
1937 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1938                                 const struct sk_buff *skb)
1939 {
1940         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1941                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1942 }
1943
1944 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1945  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1946  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1947  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1948  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1949  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1950  */
1951 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1952                             int nonagle)
1953 {
1954         return partial &&
1955                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1956                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1957 }
1958
1959 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1960  * depending on current pacing rate, and how close the peer is.
1961  *
1962  * Rationale is:
1963  * - For close peers, we rather send bigger packets to reduce
1964  *   cpu costs, because occasional losses will be repaired fast.
1965  * - For long distance/rtt flows, we would like to get ACK clocking
1966  *   with 1 ACK per ms.
1967  *
1968  * Use min_rtt to help adapt TSO burst size, with smaller min_rtt resulting
1969  * in bigger TSO bursts. We we cut the RTT-based allowance in half
1970  * for every 2^9 usec (aka 512 us) of RTT, so that the RTT-based allowance
1971  * is below 1500 bytes after 6 * ~500 usec = 3ms.
1972  */
1973 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1974                             int min_tso_segs)
1975 {
1976         unsigned long bytes;
1977         u32 r;
1978
1979         bytes = sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift);
1980
1981         r = tcp_min_rtt(tcp_sk(sk)) >> READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_rtt_log);
1982         if (r < BITS_PER_TYPE(sk->sk_gso_max_size))
1983                 bytes += sk->sk_gso_max_size >> r;
1984
1985         bytes = min_t(unsigned long, bytes, sk->sk_gso_max_size);
1986
1987         return max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1988 }
1989
1990 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1991  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1992  */
1993 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1994 {
1995         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1996         u32 min_tso, tso_segs;
1997
1998         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1999                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
2000                         READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
2001
2002         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
2003         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
2004 }
2005
2006 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
2007 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
2008                                         const struct sk_buff *skb,
2009                                         unsigned int mss_now,
2010                                         unsigned int max_segs,
2011                                         int nonagle)
2012 {
2013         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2014         u32 partial, needed, window, max_len;
2015
2016         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2017         max_len = mss_now * max_segs;
2018
2019         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
2020                 return max_len;
2021
2022         needed = min(skb->len, window);
2023
2024         if (max_len <= needed)
2025                 return max_len;
2026
2027         partial = needed % mss_now;
2028         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
2029          * to include this last segment in this skb.
2030          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
2031          */
2032         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
2033                 return needed - partial;
2034
2035         return needed;
2036 }
2037
2038 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
2039  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
2040  */
2041 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2042                                          const struct sk_buff *skb)
2043 {
2044         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
2045
2046         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
2047         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2048             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
2049                 return 1;
2050
2051         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2052         cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2053         if (in_flight >= cwnd)
2054                 return 0;
2055
2056         /* For better scheduling, ensure we have at least
2057          * 2 GSO packets in flight.
2058          */
2059         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
2060         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
2061 }
2062
2063 /* Initialize TSO state of a skb.
2064  * This must be invoked the first time we consider transmitting
2065  * SKB onto the wire.
2066  */
2067 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
2068 {
2069         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2070
2071         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
2072                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2073                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
2074         }
2075         return tso_segs;
2076 }
2077
2078
2079 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
2080  * sent now.
2081  */
2082 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
2083                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
2084 {
2085         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
2086          * write_queue (they have no chances to get new data).
2087          *
2088          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
2089          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
2090          */
2091         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
2092                 return true;
2093
2094         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
2095         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
2096                 return true;
2097
2098         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
2099                 return true;
2100
2101         return false;
2102 }
2103
2104 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
2105 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
2106                              const struct sk_buff *skb,
2107                              unsigned int cur_mss)
2108 {
2109         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2110
2111         if (skb->len > cur_mss)
2112                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
2113
2114         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
2115 }
2116
2117 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
2118  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
2119  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
2120  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
2121  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
2122  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
2123  */
2124 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
2125                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
2126 {
2127         int nlen = skb->len - len;
2128         struct sk_buff *buff;
2129         u8 flags;
2130
2131         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
2132         if (skb->len != skb->data_len)
2133                 return tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2134                                     skb, len, mss_now, gfp);
2135
2136         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
2137         if (unlikely(!buff))
2138                 return -ENOMEM;
2139         skb_copy_decrypted(buff, skb);
2140         mptcp_skb_ext_copy(buff, skb);
2141
2142         sk_wmem_queued_add(sk, buff->truesize);
2143         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2144         buff->truesize += nlen;
2145         skb->truesize -= nlen;
2146
2147         /* Correct the sequence numbers. */
2148         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
2149         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2150         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
2151
2152         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
2153         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2154         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
2155         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
2156
2157         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
2158
2159         skb_split(skb, buff, len);
2160         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
2161
2162         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
2163         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2164         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
2165
2166         /* Link BUFF into the send queue. */
2167         __skb_header_release(buff);
2168         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE);
2169
2170         return 0;
2171 }
2172
2173 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
2174  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
2175  *
2176  * This algorithm is from John Heffner.
2177  */
2178 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
2179                                  bool *is_cwnd_limited,
2180                                  bool *is_rwnd_limited,
2181                                  u32 max_segs)
2182 {
2183         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2184         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
2185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2186         struct sk_buff *head;
2187         int win_divisor;
2188         s64 delta;
2189
2190         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
2191                 goto send_now;
2192
2193         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
2194          * only if the last write was recent (1 ms).
2195          * Note that tp->tcp_wstamp_ns can be in the future if we have
2196          * packets waiting in a qdisc or device for EDT delivery.
2197          */
2198         delta = tp->tcp_clock_cache - tp->tcp_wstamp_ns - NSEC_PER_MSEC;
2199         if (delta > 0)
2200                 goto send_now;
2201
2202         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
2203
2204         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
2205         BUG_ON(tcp_snd_cwnd(tp) <= in_flight);
2206
2207         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2208
2209         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
2210         cong_win = (tcp_snd_cwnd(tp) - in_flight) * tp->mss_cache;
2211
2212         limit = min(send_win, cong_win);
2213
2214         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
2215         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
2216                 goto send_now;
2217
2218         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
2219         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
2220                 goto send_now;
2221
2222         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
2223         if (win_divisor) {
2224                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tcp_snd_cwnd(tp) * tp->mss_cache);
2225
2226                 /* If at least some fraction of a window is available,
2227                  * just use it.
2228                  */
2229                 chunk /= win_divisor;
2230                 if (limit >= chunk)
2231                         goto send_now;
2232         } else {
2233                 /* Different approach, try not to defer past a single
2234                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
2235                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
2236                  * then send now.
2237                  */
2238                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
2239                         goto send_now;
2240         }
2241
2242         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2243         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2244         if (!head)
2245                 goto send_now;
2246         delta = tp->tcp_clock_cache - head->tstamp;
2247         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2248         if ((s64)(delta - (u64)NSEC_PER_USEC * (tp->srtt_us >> 4)) < 0)
2249                 goto send_now;
2250
2251         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
2252          * Three cases are tracked :
2253          * 1) We are cwnd-limited
2254          * 2) We are rwnd-limited
2255          * 3) We are application limited.
2256          */
2257         if (cong_win < send_win) {
2258                 if (cong_win <= skb->len) {
2259                         *is_cwnd_limited = true;
2260                         return true;
2261                 }
2262         } else {
2263                 if (send_win <= skb->len) {
2264                         *is_rwnd_limited = true;
2265                         return true;
2266                 }
2267         }
2268
2269         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
2270         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) ||
2271             TCP_SKB_CB(skb)->eor)
2272                 goto send_now;
2273
2274         return true;
2275
2276 send_now:
2277         return false;
2278 }
2279
2280 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2281 {
2282         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2283         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2284         struct net *net = sock_net(sk);
2285         u32 interval;
2286         s32 delta;
2287
2288         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2289         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2290         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2291                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2292
2293                 /* Update current search range */
2294                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2295                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2296                         sizeof(struct tcphdr) +
2297                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2298                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2299
2300                 /* Update probe time stamp */
2301                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2302         }
2303 }
2304
2305 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2306 {
2307         struct sk_buff *skb, *next;
2308
2309         skb = tcp_send_head(sk);
2310         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2311                 if (len <= skb->len)
2312                         break;
2313
2314                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) ||
2315                     tcp_has_tx_tstamp(skb) ||
2316                     !skb_pure_zcopy_same(skb, next))
2317                         return false;
2318
2319                 len -= skb->len;
2320         }
2321
2322         return true;
2323 }
2324
2325 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2326  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2327  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2328  * changes resulting in larger path MTUs.
2329  *
2330  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2331  *         1 if a probe was sent,
2332  *         -1 otherwise
2333  */
2334 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2335 {
2336         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2337         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2338         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2339         struct net *net = sock_net(sk);
2340         int probe_size;
2341         int size_needed;
2342         int copy, len;
2343         int mss_now;
2344         int interval;
2345
2346         /* Not currently probing/verifying,
2347          * not in recovery,
2348          * have enough cwnd, and
2349          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2350          */
2351         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2352                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2353                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2354                    tcp_snd_cwnd(tp) < 11 ||
2355                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2356                 return -1;
2357
2358         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2359          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2360          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2361          */
2362         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2363         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2364                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2365         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2366         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2367         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2368          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2369          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2370          */
2371         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2372             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2373                 /* Check whether enough time has elaplased for
2374                  * another round of probing.
2375                  */
2376                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2377                 return -1;
2378         }
2379
2380         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2381         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2382                 return -1;
2383
2384         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2385                 return -1;
2386         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2387                 return 0;
2388
2389         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2390         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tcp_snd_cwnd(tp)) {
2391                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2392                         return -1;
2393                 else
2394                         return 0;
2395         }
2396
2397         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2398                 return -1;
2399
2400         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2401         nskb = tcp_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2402         if (!nskb)
2403                 return -1;
2404         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
2405         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2406
2407         skb = tcp_send_head(sk);
2408         skb_copy_decrypted(nskb, skb);
2409         mptcp_skb_ext_copy(nskb, skb);
2410
2411         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2412         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2413         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2414
2415         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2416         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2417
2418         len = 0;
2419         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2420                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2421                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2422
2423                 if (skb->len <= copy) {
2424                         /* We've eaten all the data from this skb.
2425                          * Throw it away. */
2426                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2427                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2428                          * we need to propagate it to the new skb.
2429                          */
2430                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2431                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2432                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2433                         tcp_wmem_free_skb(sk, skb);
2434                 } else {
2435                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2436                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2437                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2438                                 skb_pull(skb, copy);
2439                         } else {
2440                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2441                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2442                         }
2443                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2444                 }
2445
2446                 len += copy;
2447
2448                 if (len >= probe_size)
2449                         break;
2450         }
2451         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2452
2453         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2454          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2455          */
2456         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2457                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2458                  * effectively two packets. */
2459                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) - 1);
2460                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2461
2462                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2463                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2464                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2465
2466                 return 1;
2467         }
2468
2469         return -1;
2470 }
2471
2472 static bool tcp_pacing_check(struct sock *sk)
2473 {
2474         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2475
2476         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
2477                 return false;
2478
2479         if (tp->tcp_wstamp_ns <= tp->tcp_clock_cache)
2480                 return false;
2481
2482         if (!hrtimer_is_queued(&tp->pacing_timer)) {
2483                 hrtimer_start(&tp->pacing_timer,
2484                               ns_to_ktime(tp->tcp_wstamp_ns),
2485                               HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
2486                 sock_hold(sk);
2487         }
2488         return true;
2489 }
2490
2491 /* TCP Small Queues :
2492  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2493  * (These limits are doubled for retransmits)
2494  * This allows for :
2495  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2496  *  - faster recovery
2497  *  - high rates
2498  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2499  * of queued bytes to ensure line rate.
2500  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2501  */
2502 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2503                                   unsigned int factor)
2504 {
2505         unsigned long limit;
2506
2507         limit = max_t(unsigned long,
2508                       2 * skb->truesize,
2509                       sk->sk_pacing_rate >> READ_ONCE(sk->sk_pacing_shift));
2510         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
2511                 limit = min_t(unsigned long, limit,
2512                               READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes));
2513         limit <<= factor;
2514
2515         if (static_branch_unlikely(&tcp_tx_delay_enabled) &&
2516             tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay) {
2517                 u64 extra_bytes = (u64)sk->sk_pacing_rate * tcp_sk(sk)->tcp_tx_delay;
2518
2519                 /* TSQ is based on skb truesize sum (sk_wmem_alloc), so we
2520                  * approximate our needs assuming an ~100% skb->truesize overhead.
2521                  * USEC_PER_SEC is approximated by 2^20.
2522                  * do_div(extra_bytes, USEC_PER_SEC/2) is replaced by a right shift.
2523                  */
2524                 extra_bytes >>= (20 - 1);
2525                 limit += extra_bytes;
2526         }
2527         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2528                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2529                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2530                  * after softirq/tasklet schedule.
2531                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2532                  */
2533                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2534                         return false;
2535
2536                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2537                 /* It is possible TX completion already happened
2538                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2539                  * test again the condition.
2540                  */
2541                 smp_mb__after_atomic();
2542                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2543                         return true;
2544         }
2545         return false;
2546 }
2547
2548 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2549 {
2550         const u32 now = tcp_jiffies32;
2551         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2552
2553         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2554                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2555         tp->chrono_start = now;
2556         tp->chrono_type = new;
2557 }
2558
2559 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2560 {
2561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2562
2563         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2564          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2565          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2566          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2567          */
2568         if (type > tp->chrono_type)
2569                 tcp_chrono_set(tp, type);
2570 }
2571
2572 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2573 {
2574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2575
2576
2577         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2578          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2579          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2580          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2581          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2582          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2583          */
2584         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2585                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2586         else if (type == tp->chrono_type)
2587                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2588 }
2589
2590 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2591  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2592  * window for us.
2593  *
2594  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2595  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2596  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2597  *
2598  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2599  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2600
2601  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2602  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2603  */
2604 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2605                            int push_one, gfp_t gfp)
2606 {
2607         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2608         struct sk_buff *skb;
2609         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2610         int cwnd_quota;
2611         int result;
2612         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2613         u32 max_segs;
2614
2615         sent_pkts = 0;
2616
2617         tcp_mstamp_refresh(tp);
2618         if (!push_one) {
2619                 /* Do MTU probing. */
2620                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2621                 if (!result) {
2622                         return false;
2623                 } else if (result > 0) {
2624                         sent_pkts = 1;
2625                 }
2626         }
2627
2628         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2629         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2630                 unsigned int limit;
2631
2632                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2633                         /* "skb_mstamp_ns" is used as a start point for the retransmit timer */
2634                         tp->tcp_wstamp_ns = tp->tcp_clock_cache;
2635                         skb_set_delivery_time(skb, tp->tcp_wstamp_ns, true);
2636                         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
2637                         tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2638                         goto repair; /* Skip network transmission */
2639                 }
2640
2641                 if (tcp_pacing_check(sk))
2642                         break;
2643
2644                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2645                 BUG_ON(!tso_segs);
2646
2647                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2648                 if (!cwnd_quota) {
2649                         if (push_one == 2)
2650                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2651                                 cwnd_quota = 1;
2652                         else
2653                                 break;
2654                 }
2655
2656                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2657                         is_rwnd_limited = true;
2658                         break;
2659                 }
2660
2661                 if (tso_segs == 1) {
2662                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2663                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2664                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2665                                 break;
2666                 } else {
2667                         if (!push_one &&
2668                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2669                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2670                                 break;
2671                 }
2672
2673                 limit = mss_now;
2674                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2675                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2676                                                     min_t(unsigned int,
2677                                                           cwnd_quota,
2678                                                           max_segs),
2679                                                     nonagle);
2680
2681                 if (skb->len > limit &&
2682                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2683                         break;
2684
2685                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2686                         break;
2687
2688                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2689                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2690                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2691                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2692                  */
2693                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2694                         break;
2695
2696                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2697                         break;
2698
2699 repair:
2700                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2701                  * This call will increment packets_out.
2702                  */
2703                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2704
2705                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2706                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2707
2708                 if (push_one)
2709                         break;
2710         }
2711
2712         if (is_rwnd_limited)
2713                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2714         else
2715                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2716
2717         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp));
2718         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2719                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2720
2721         if (likely(sent_pkts)) {
2722                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2723                         tp->prr_out += sent_pkts;
2724
2725                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2726                 if (push_one != 2)
2727                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2728                 return false;
2729         }
2730         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2731 }
2732
2733 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2734 {
2735         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2736         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2737         u32 timeout, rto_delta_us;
2738         int early_retrans;
2739
2740         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2741          * finishes.
2742          */
2743         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2744                 return false;
2745
2746         early_retrans = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans);
2747         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2748          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2749          */
2750         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2751             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2752             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2753              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2754                 return false;
2755
2756         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2757          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2758          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2759          */
2760         if (tp->srtt_us) {
2761                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2762                 if (tp->packets_out == 1)
2763                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2764                 else
2765                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2766         } else {
2767                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2768         }
2769
2770         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2771         rto_delta_us = advancing_rto ?
2772                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2773                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2774         if (rto_delta_us > 0)
2775                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2776
2777         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout, TCP_RTO_MAX);
2778         return true;
2779 }
2780
2781 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2782  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2783  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2784  */
2785 static bool skb_still_in_host_queue(struct sock *sk,
2786                                     const struct sk_buff *skb)
2787 {
2788         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2789                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2790                 smp_mb__after_atomic();
2791                 if (skb_fclone_busy(sk, skb)) {
2792                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2793                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2794                         return true;
2795                 }
2796         }
2797         return false;
2798 }
2799
2800 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2801  * retransmit the last segment.
2802  */
2803 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2804 {
2805         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2806         struct sk_buff *skb;
2807         int pcount;
2808         int mss = tcp_current_mss(sk);
2809
2810         /* At most one outstanding TLP */
2811         if (tp->tlp_high_seq)
2812                 goto rearm_timer;
2813
2814         tp->tlp_retrans = 0;
2815         skb = tcp_send_head(sk);
2816         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2817                 pcount = tp->packets_out;
2818                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2819                 if (tp->packets_out > pcount)
2820                         goto probe_sent;
2821                 goto rearm_timer;
2822         }
2823         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2824         if (unlikely(!skb)) {
2825                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2826                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2827                           tp->packets_out, sk->sk_state, tcp_snd_cwnd(tp), mss);
2828                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2829                 return;
2830         }
2831
2832         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2833                 goto rearm_timer;
2834
2835         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2836         if (WARN_ON(!pcount))
2837                 goto rearm_timer;
2838
2839         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2840                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2841                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2842                                           GFP_ATOMIC)))
2843                         goto rearm_timer;
2844                 skb = skb_rb_next(skb);
2845         }
2846
2847         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2848                 goto rearm_timer;
2849
2850         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2851                 goto rearm_timer;
2852
2853         tp->tlp_retrans = 1;
2854
2855 probe_sent:
2856         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2857         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2858
2859         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2860         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2861         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2862 rearm_timer:
2863         tcp_rearm_rto(sk);
2864 }
2865
2866 /* Push out any pending frames which were held back due to
2867  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2868  * The socket must be locked by the caller.
2869  */
2870 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2871                                int nonagle)
2872 {
2873         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2874          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2875          * all will be happy.
2876          */
2877         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2878                 return;
2879
2880         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2881                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2882                 tcp_check_probe_timer(sk);
2883 }
2884
2885 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2886  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2887  */
2888 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2889 {
2890         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2891
2892         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2893
2894         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2895 }
2896
2897 /* This function returns the amount that we can raise the
2898  * usable window based on the following constraints
2899  *
2900  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2901  * 2. We limit memory per socket
2902  *
2903  * RFC 1122:
2904  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2905  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2906  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2907  *
2908  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2909  * it at least MSS bytes.
2910  *
2911  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2912  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2913  *
2914  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2915  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2916  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2917  * window to always advance by a single byte.
2918  *
2919  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2920  * then this will not be a problem.
2921  *
2922  * BSD seems to make the following compromise:
2923  *
2924  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2925  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2926  *      then set the window to 0.
2927  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2928  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2929  *      and from being larger than the largest representable value.
2930  *
2931  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2932  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2933  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2934  * those cases where the window is constrained on the sender side
2935  * because the pipeline is full.
2936  *
2937  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2938  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2939  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2940  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2941  * of having a fixed window size at almost all times.
2942  *
2943  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2944  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2945  *
2946  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2947  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2948  */
2949 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2950 {
2951         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2952         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2953         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2954          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2955          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2956          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2957          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2958          */
2959         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2960         int free_space = tcp_space(sk);
2961         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2962         int full_space, window;
2963
2964         if (sk_is_mptcp(sk))
2965                 mptcp_space(sk, &free_space, &allowed_space);
2966
2967         full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2968
2969         if (unlikely(mss > full_space)) {
2970                 mss = full_space;
2971                 if (mss <= 0)
2972                         return 0;
2973         }
2974         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2975                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2976
2977                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2978                         tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
2979
2980                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2981                  * increase it due to wscale.
2982                  */
2983                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2984
2985                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2986                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2987                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2988                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2989                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2990                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2991                  */
2992                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2993                         return 0;
2994         }
2995
2996         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2997                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2998
2999         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
3000          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
3001          */
3002         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
3003                 window = free_space;
3004
3005                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
3006                  * Import case: prevent zero window announcement if
3007                  * 1<<rcv_wscale > mss.
3008                  */
3009                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
3010         } else {
3011                 window = tp->rcv_wnd;
3012                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
3013                  * Window clamp already applied above.
3014                  * If our current window offering is within 1 mss of the
3015                  * free space we just keep it. This prevents the divide
3016                  * and multiply from happening most of the time.
3017                  * We also don't do any window rounding when the free space
3018                  * is too small.
3019                  */
3020                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
3021                         window = rounddown(free_space, mss);
3022                 else if (mss == full_space &&
3023                          free_space > window + (full_space >> 1))
3024                         window = free_space;
3025         }
3026
3027         return window;
3028 }
3029
3030 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
3031                              const struct sk_buff *next_skb)
3032 {
3033         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
3034                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
3035                         skb_shinfo(next_skb);
3036                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
3037
3038                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
3039                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
3040                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
3041                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
3042         }
3043 }
3044
3045 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
3046 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3047 {
3048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3049         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
3050         int next_skb_size;
3051
3052         next_skb_size = next_skb->len;
3053
3054         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
3055
3056         if (next_skb_size && !tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
3057                 return false;
3058
3059         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
3060
3061         /* Update sequence range on original skb. */
3062         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
3063
3064         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
3065         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
3066
3067         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
3068          * packet counting does not break.
3069          */
3070         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
3071         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
3072
3073         /* changed transmit queue under us so clear hints */
3074         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3075         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
3076                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
3077
3078         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
3079
3080         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
3081
3082         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
3083         return true;
3084 }
3085
3086 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
3087 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3088 {
3089         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
3090                 return false;
3091         if (skb_cloned(skb))
3092                 return false;
3093         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
3094         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3095                 return false;
3096
3097         return true;
3098 }
3099
3100 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
3101  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
3102  */
3103 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
3104                                      int space)
3105 {
3106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3107         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
3108         bool first = true;
3109
3110         if (!READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse))
3111                 return;
3112         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3113                 return;
3114
3115         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
3116                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
3117                         break;
3118
3119                 if (!tcp_skb_can_collapse(to, skb))
3120                         break;
3121
3122                 space -= skb->len;
3123
3124                 if (first) {
3125                         first = false;
3126                         continue;
3127                 }
3128
3129                 if (space < 0)
3130                         break;
3131
3132                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
3133                         break;
3134
3135                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
3136                         break;
3137         }
3138 }
3139
3140 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
3141  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
3142  * error occurred which prevented the send.
3143  */
3144 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3145 {
3146         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3147         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3148         unsigned int cur_mss;
3149         int diff, len, err;
3150         int avail_wnd;
3151
3152         /* Inconclusive MTU probe */
3153         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
3154                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
3155
3156         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
3157                 return -EBUSY;
3158
3159         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
3160                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
3161                         WARN_ON_ONCE(1);
3162                         return -EINVAL;
3163                 }
3164                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3165                         return -ENOMEM;
3166         }
3167
3168         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3169                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3170
3171         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
3172         avail_wnd = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3173
3174         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
3175          * new window, do not retransmit it. The exception is the
3176          * case, when window is shrunk to zero. In this case
3177          * our retransmit of one segment serves as a zero window probe.
3178          */
3179         if (avail_wnd <= 0) {
3180                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
3181                         return -EAGAIN;
3182                 avail_wnd = cur_mss;
3183         }
3184
3185         len = cur_mss * segs;
3186         if (len > avail_wnd) {
3187                 len = rounddown(avail_wnd, cur_mss);
3188                 if (!len)
3189                         len = avail_wnd;
3190         }
3191         if (skb->len > len) {
3192                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
3193                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
3194                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
3195         } else {
3196                 if (skb_unclone_keeptruesize(skb, GFP_ATOMIC))
3197                         return -ENOMEM;
3198
3199                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
3200                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
3201                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
3202                 if (diff)
3203                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
3204                 avail_wnd = min_t(int, avail_wnd, cur_mss);
3205                 if (skb->len < avail_wnd)
3206                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, avail_wnd);
3207         }
3208
3209         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
3210         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
3211                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
3212
3213         /* Update global and local TCP statistics. */
3214         segs = tcp_skb_pcount(skb);
3215         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
3216         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
3217                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3218         tp->total_retrans += segs;
3219         tp->bytes_retrans += skb->len;
3220
3221         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
3222          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
3223          * beyond what csum_start can cover.
3224          */
3225         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
3226                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
3227                 struct sk_buff *nskb;
3228
3229                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3230                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3231                         if (nskb) {
3232                                 nskb->dev = NULL;
3233                                 err = tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC);
3234                         } else {
3235                                 err = -ENOBUFS;
3236                         }
3237                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3238
3239                 if (!err) {
3240                         tcp_update_skb_after_send(sk, skb, tp->tcp_wstamp_ns);
3241                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
3242                 }
3243         } else {
3244                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3245         }
3246
3247         /* To avoid taking spuriously low RTT samples based on a timestamp
3248          * for a transmit that never happened, always mark EVER_RETRANS
3249          */
3250         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
3251
3252         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
3253                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
3254                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
3255
3256         if (likely(!err)) {
3257                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
3258         } else if (err != -EBUSY) {
3259                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
3260         }
3261         return err;
3262 }
3263
3264 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
3265 {
3266         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3267         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
3268
3269         if (err == 0) {
3270 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3271                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3272                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
3273                 }
3274 #endif
3275                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
3276                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
3277         }
3278
3279         /* Save stamp of the first (attempted) retransmit. */
3280         if (!tp->retrans_stamp)
3281                 tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
3282
3283         if (tp->undo_retrans < 0)
3284                 tp->undo_retrans = 0;
3285         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
3286         return err;
3287 }
3288
3289 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
3290  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
3291  * resending the rest of the retransmit queue, until either
3292  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
3293  */
3294 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
3295 {
3296         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3297         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
3298         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3299         bool rearm_timer = false;
3300         u32 max_segs;
3301         int mib_idx;
3302
3303         if (!tp->packets_out)
3304                 return;
3305
3306         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
3307         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
3308         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3309         skb_rbtree_walk_from(skb) {
3310                 __u8 sacked;
3311                 int segs;
3312
3313                 if (tcp_pacing_check(sk))
3314                         break;
3315
3316                 /* we could do better than to assign each time */
3317                 if (!hole)
3318                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3319
3320                 segs = tcp_snd_cwnd(tp) - tcp_packets_in_flight(tp);
3321                 if (segs <= 0)
3322                         break;
3323                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3324                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3325                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3326                  */
3327                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3328
3329                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3330                         break;
3331                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3332                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3333                                 hole = skb;
3334                         continue;
3335
3336                 } else {
3337                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3338                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3339                         else
3340                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3341                 }
3342
3343                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3344                         continue;
3345
3346                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3347                         break;
3348
3349                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3350                         break;
3351
3352                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3353
3354                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3355                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3356
3357                 if (skb == rtx_head &&
3358                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3359                         rearm_timer = true;
3360
3361         }
3362         if (rearm_timer)
3363                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3364                                      inet_csk(sk)->icsk_rto,
3365                                      TCP_RTO_MAX);
3366 }
3367
3368 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3369  * connection tear down and (memory) recovery.
3370  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3371  * or even be forced to close flow without any FIN.
3372  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3373  * with edge trigger epoll()
3374  */
3375 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3376 {
3377         int delta, amt;
3378
3379         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
3380         if (delta <= 0)
3381                 return;
3382         amt = sk_mem_pages(delta);
3383         sk->sk_forward_alloc += amt << PAGE_SHIFT;
3384         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3385
3386         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3387                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt,
3388                                         gfp_memcg_charge() | __GFP_NOFAIL);
3389 }
3390
3391 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3392  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3393  */
3394 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3395 {
3396         struct sk_buff *skb, *tskb, *tail = tcp_write_queue_tail(sk);
3397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3398
3399         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3400          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3401          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3402          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3403          */
3404         tskb = tail;
3405         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3406                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3407
3408         if (tskb) {
3409                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3410                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3411                 tp->write_seq++;
3412                 if (!tail) {
3413                         /* This means tskb was already sent.
3414                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3415                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3416                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3417                          * does not change tp->snd_nxt.
3418                          */
3419                         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->snd_nxt + 1);
3420                         return;
3421                 }
3422         } else {
3423                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3424                 if (unlikely(!skb))
3425                         return;
3426
3427                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3428                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3429                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3430                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3431                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3432                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3433                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3434         }
3435         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3436 }
3437
3438 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3439  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3440  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3441  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3442  */
3443 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3444 {
3445         struct sk_buff *skb;
3446
3447         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3448
3449         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3450         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3451         if (!skb) {
3452                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3453                 return;
3454         }
3455
3456         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3457         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3458         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3459                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3460         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3461         /* Send it off. */
3462         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3463                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3464
3465         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3466          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3467          */
3468         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3469 }
3470
3471 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3472  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3473  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3474  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3475  * and rcv_wscale values will not be correct.
3476  */
3477 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3478 {
3479         struct sk_buff *skb;
3480
3481         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3482         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3483                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3484                 return -EFAULT;
3485         }
3486         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3487                 if (skb_cloned(skb)) {
3488                         struct sk_buff *nskb;
3489
3490                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3491                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3492                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3493                         if (!nskb)
3494                                 return -ENOMEM;
3495                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3496                         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
3497                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3498                         __skb_header_release(nskb);
3499                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3500                         sk_wmem_queued_add(sk, nskb->truesize);
3501                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3502                         skb = nskb;
3503                 }
3504
3505                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3506                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3507         }
3508         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3509 }
3510
3511 /**
3512  * tcp_make_synack - Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3513  * @sk: listener socket
3514  * @dst: dst entry attached to the SYNACK. It is consumed and caller
3515  *       should not use it again.
3516  * @req: request_sock pointer
3517  * @foc: cookie for tcp fast open
3518  * @synack_type: Type of synack to prepare
3519  * @syn_skb: SYN packet just received.  It could be NULL for rtx case.
3520  */
3521 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3522                                 struct request_sock *req,
3523                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3524                                 enum tcp_synack_type synack_type,
3525                                 struct sk_buff *syn_skb)
3526 {
3527         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3528         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3529         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3530         struct tcp_out_options opts;
3531         struct sk_buff *skb;
3532         int tcp_header_size;
3533         struct tcphdr *th;
3534         int mss;
3535         u64 now;
3536
3537         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3538         if (unlikely(!skb)) {
3539                 dst_release(dst);
3540                 return NULL;
3541         }
3542         /* Reserve space for headers. */
3543         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3544
3545         switch (synack_type) {
3546         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3547                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3548                 break;
3549         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3550                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3551                  * to avoid false sharing.
3552                  */
3553                 break;
3554         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3555                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3556                  * cpu might call us concurrently.
3557                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3558                  */
3559                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3560                 break;
3561         }
3562         skb_dst_set(skb, dst);
3563
3564         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3565
3566         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3567         now = tcp_clock_ns();
3568 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3569         if (unlikely(synack_type == TCP_SYNACK_COOKIE && ireq->tstamp_ok))
3570                 skb_set_delivery_time(skb, cookie_init_timestamp(req, now),
3571                                       true);
3572         else
3573 #endif
3574         {
3575                 skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3576                 if (!tcp_rsk(req)->snt_synack) /* Timestamp first SYNACK */
3577                         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3578         }
3579
3580 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3581         rcu_read_lock();
3582         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3583 #endif
3584         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3585         /* bpf program will be interested in the tcp_flags */
3586         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK;
3587         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3588                                              foc, synack_type,
3589                                              syn_skb) + sizeof(*th);
3590
3591         skb_push(skb, tcp_header_size);
3592         skb_reset_transport_header(skb);
3593
3594         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3595         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3596         th->syn = 1;
3597         th->ack = 1;
3598         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3599         th->source = htons(ireq->ir_num);
3600         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3601         skb->mark = ireq->ir_mark;
3602         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3603         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3604         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3605         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3606
3607         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3608         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3609         tcp_options_write(th, NULL, &opts);
3610         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3611         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3612
3613 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3614         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3615         if (md5)
3616                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3617                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3618         rcu_read_unlock();
3619 #endif
3620
3621         bpf_skops_write_hdr_opt((struct sock *)sk, skb, req, syn_skb,
3622                                 synack_type, &opts);
3623
3624         skb_set_delivery_time(skb, now, true);
3625         tcp_add_tx_delay(skb, tp);
3626
3627         return skb;
3628 }
3629 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3630
3631 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3632 {
3633         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3634         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3635         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3636
3637         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3638                 return;
3639
3640         rcu_read_lock();
3641         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3642         if (likely(ca && bpf_try_module_get(ca, ca->owner))) {
3643                 bpf_module_put(icsk->icsk_ca_ops, icsk->icsk_ca_ops->owner);
3644                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3645                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3646         }
3647         rcu_read_unlock();
3648 }
3649
3650 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3651 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3652 {
3653         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3655         __u8 rcv_wscale;
3656         u32 rcv_wnd;
3657
3658         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3659          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3660          */
3661         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3662         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))
3663                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3664
3665 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3666         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3667                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3668 #endif
3669
3670         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3671         if (tp->rx_opt.user_mss)
3672                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3673         tp->max_window = 0;
3674         tcp_mtup_init(sk);
3675         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3676
3677         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3678
3679         if (!tp->window_clamp)
3680                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3681         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3682
3683         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3684
3685         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3686         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3687             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3688                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3689
3690         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3691         if (rcv_wnd == 0)
3692                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3693
3694         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3695                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3696                                   &tp->rcv_wnd,
3697                                   &tp->window_clamp,
3698                                   READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling),
3699                                   &rcv_wscale,
3700                                   rcv_wnd);
3701
3702         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3703         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3704
3705         sk->sk_err = 0;
3706         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3707         tp->snd_wnd = 0;
3708         tcp_init_wl(tp, 0);
3709         tcp_write_queue_purge(sk);
3710         tp->snd_una = tp->write_seq;
3711         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3712         tp->snd_up = tp->write_seq;
3713         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3714
3715         if (likely(!tp->repair))
3716                 tp->rcv_nxt = 0;
3717         else
3718                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3719         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3720         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
3721
3722         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3723         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3724         tcp_clear_retrans(tp);
3725 }
3726
3727 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3728 {
3729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3730         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3731
3732         tcb->end_seq += skb->len;
3733         __skb_header_release(skb);
3734         sk_wmem_queued_add(sk, skb->truesize);
3735         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3736         WRITE_ONCE(tp->write_seq, tcb->end_seq);
3737         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3738 }
3739
3740 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3741  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3742  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3743  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3744  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3745  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3746  */
3747 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3748 {
3749         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3751         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3752         int space, err = 0;
3753         struct sk_buff *syn_data;
3754
3755         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3756         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3757                 goto fallback;
3758
3759         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3760          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3761          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3762          */
3763         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3764         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3765         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3766
3767         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3768                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3769
3770         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3771
3772         /* limit to order-0 allocations */
3773         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3774
3775         syn_data = tcp_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3776         if (!syn_data)
3777                 goto fallback;
3778         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3779         if (space) {
3780                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3781                                             &fo->data->msg_iter);
3782                 if (unlikely(!copied)) {
3783                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3784                         kfree_skb(syn_data);
3785                         goto fallback;
3786                 }
3787                 if (copied != space) {
3788                         skb_trim(syn_data, copied);
3789                         space = copied;
3790                 }
3791                 skb_zcopy_set(syn_data, fo->uarg, NULL);
3792         }
3793         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3794         if (space == fo->size)
3795                 fo->data = NULL;
3796         fo->copied = space;
3797
3798         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3799         if (syn_data->len)
3800                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3801
3802         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3803
3804         skb_set_delivery_time(syn, syn_data->skb_mstamp_ns, true);
3805
3806         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3807          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3808          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3809          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3810          */
3811         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3812         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3813         if (!err) {
3814                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3815                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3816                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3817                 goto done;
3818         }
3819
3820         /* data was not sent, put it in write_queue */
3821         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3822         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3823
3824 fallback:
3825         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3826         if (fo->cookie.len > 0)
3827                 fo->cookie.len = 0;
3828         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3829         if (err)
3830                 tp->syn_fastopen = 0;
3831 done:
3832         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3833         return err;
3834 }
3835
3836 /* Build a SYN and send it off. */
3837 int tcp_connect(struct sock *sk)
3838 {
3839         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3840         struct sk_buff *buff;
3841         int err;
3842
3843         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3844
3845         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3846                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3847
3848         tcp_connect_init(sk);
3849
3850         if (unlikely(tp->repair)) {
3851                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3852                 return 0;
3853         }
3854
3855         buff = tcp_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3856         if (unlikely(!buff))
3857                 return -ENOBUFS;
3858
3859         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3860         tcp_mstamp_refresh(tp);
3861         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3862         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3863         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3864         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3865
3866         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3867         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3868               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3869         if (err == -ECONNREFUSED)
3870                 return err;
3871
3872         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3873          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3874          */
3875         WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, tp->write_seq);
3876         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3877         buff = tcp_send_head(sk);
3878         if (unlikely(buff)) {
3879                 WRITE_ONCE(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->seq);
3880                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3881         }
3882         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3883
3884         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3885         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3886                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3887         return 0;
3888 }
3889 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3890
3891 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3892  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3893  * for details.
3894  */
3895 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3896 {
3897         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3898         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3899         unsigned long timeout;
3900
3901         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3902                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3903                 int max_ato = HZ / 2;
3904
3905                 if (inet_csk_in_pingpong_mode(sk) ||
3906                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3907                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3908
3909                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3910
3911                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3912                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3913                  * directly.
3914                  */
3915                 if (tp->srtt_us) {
3916                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3917                                         TCP_DELACK_MIN);
3918
3919                         if (rtt < max_ato)
3920                                 max_ato = rtt;
3921                 }
3922
3923                 ato = min(ato, max_ato);
3924         }
3925
3926         ato = min_t(u32, ato, inet_csk(sk)->icsk_delack_max);
3927
3928         /* Stay within the limit we were given */
3929         timeout = jiffies + ato;
3930
3931         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3932         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3933                 /* If delack timer is about to expire, send ACK now. */
3934                 if (time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3935                         tcp_send_ack(sk);
3936                         return;
3937                 }
3938
3939                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3940                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3941         }
3942         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3943         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3944         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3945 }
3946
3947 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3948 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3949 {
3950         struct sk_buff *buff;
3951
3952         /* If we have been reset, we may not send again. */
3953         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3954                 return;
3955
3956         /* We are not putting this on the write queue, so
3957          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3958          * sock.
3959          */
3960         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3961                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3962         if (unlikely(!buff)) {
3963                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3964                 unsigned long delay;
3965
3966                 delay = TCP_DELACK_MAX << icsk->icsk_ack.retry;
3967                 if (delay < TCP_RTO_MAX)
3968                         icsk->icsk_ack.retry++;
3969                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3970                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3971                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK, delay, TCP_RTO_MAX);
3972                 return;
3973         }
3974
3975         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3976         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3977         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3978
3979         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3980          * too much.
3981          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3982          */
3983         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3984
3985         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3986         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3987 }
3988 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3989
3990 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3991 {
3992         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3993 }
3994
3995 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3996  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3997  *
3998  * Question: what should we make while urgent mode?
3999  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
4000  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
4001  *
4002  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
4003  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
4004  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
4005  */
4006 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
4007 {
4008         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4009         struct sk_buff *skb;
4010
4011         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
4012         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
4013                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
4014         if (!skb)
4015                 return -1;
4016
4017         /* Reserve space for headers and set control bits. */
4018         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
4019         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
4020          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
4021          * send it.
4022          */
4023         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
4024         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
4025         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
4026 }
4027
4028 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
4029 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
4030 {
4031         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
4032                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
4033                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
4034                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4035         }
4036 }
4037
4038 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
4039 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
4040 {
4041         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4042         struct sk_buff *skb;
4043
4044         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4045                 return -1;
4046
4047         skb = tcp_send_head(sk);
4048         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
4049                 int err;
4050                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
4051                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4052
4053                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
4054                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4055
4056                 /* We are probing the opening of a window
4057                  * but the window size is != 0
4058                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
4059                  */
4060                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
4061                     skb->len > mss) {
4062                         seg_size = min(seg_size, mss);
4063                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4064                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
4065                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
4066                                 return -1;
4067                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
4068                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
4069
4070                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
4071                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
4072                 if (!err)
4073                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
4074                 return err;
4075         } else {
4076                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
4077                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
4078                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
4079         }
4080 }
4081
4082 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
4083  * a partial packet else a zero probe.
4084  */
4085 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
4086 {
4087         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
4088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4089         struct net *net = sock_net(sk);
4090         unsigned long timeout;
4091         int err;
4092
4093         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
4094
4095         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
4096                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
4097                 icsk->icsk_probes_out = 0;
4098                 icsk->icsk_backoff = 0;
4099                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
4100                 return;
4101         }
4102
4103         icsk->icsk_probes_out++;
4104         if (err <= 0) {
4105                 if (icsk->icsk_backoff < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_retries2))
4106                         icsk->icsk_backoff++;
4107                 timeout = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
4108         } else {
4109                 /* If packet was not sent due to local congestion,
4110                  * Let senders fight for local resources conservatively.
4111                  */
4112                 timeout = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
4113         }
4114
4115         timeout = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, timeout);
4116         tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, timeout, TCP_RTO_MAX);
4117 }
4118
4119 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
4120 {
4121         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
4122         struct flowi fl;
4123         int res;
4124
4125         /* Paired with WRITE_ONCE() in sock_setsockopt() */
4126         if (READ_ONCE(sk->sk_txrehash) == SOCK_TXREHASH_ENABLED)
4127                 tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
4128         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL,
4129                                   NULL);
4130         if (!res) {
4131                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
4132                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
4133                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
4134                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
4135                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
4136         }
4137         return res;
4138 }
4139 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);